12.03.2015 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 1 Беспроводные сети передачи данных. - презентация

1 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 1 Беспроводные сети передачи данных

2 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Введение Беспроводные ЛВС существуют уже не один год, но до последнего времени для них не было разработано общепризнанных стандартов; кроме того, эти системы с пропускной способностью 1,5 Мбит/с были, мягко говоря, недостаточно скоростными. Поэтому их использовали прежде всего для решения узкоспециальных задач, таких, как организация обмена данными с устройствами для учета товарных запасов на предприятиях розничной торговли. Благодаря появлению нового стандарта IEEE (802.11), а также стараниями участников консорциума производителей WECA на рынок поступают новые, более дешевые изделия, которые отличаются высоким быстродействием и функциональной совместимостью с продуктами различных поставщиков.

3 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Факторы использования беспроводных технологий Фактор мобильности – возможность использования переносных устройств в сети Фактор удаленности – подсоединение к сети удаленных абонентов Фактор срочности – немедленное подключение к сети

4 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Способы передачи данных в беспроводных сетях инфракрасное излучение (infrared) лазер(laser) радиопередача в узком спектре (одночастотная передача)(narrow-band radio) радиопередача в рассеянном спектре (spread spectrum)

5 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Инфракрасное излучение Этот способ позволяет передавать сигналы с большой скоростью, поскольку инфракрасный свет имеет широкий диапазон частот. Инфракрасные сети способны нормально функционировать на скорости 10 Мбит/с.

6 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Радиопередача в узком спектре (одночастотная передача) Этот способ напоминает вещание обыкновенной радиостанции. Пользователи настраивают передатчики и приемники на определенную частоту. При этом прямая видимость необязательна, площадь вещания составляет около м 2. Сигнал высокой частоты, который используется, не проникает через металлические или железобетонные преграды. Доступ к такому способу связи осуществляется через поставщика услуг, соответствующего всем требованиям FCC (Federal Communications Commission). Связь относительно медленная (около 4,8 Мбит/с).

7 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Радиопередача в рассеянном спектре (spread spectrum) При этом способе сигналы передаются в некоторой в полосе частот, что позволяет избежать проблем связи, присущих одночастотной передаче. Доступные частоты разделены на каналы, или интервалы. Адаптеры в течение предопределенного промежутка времени настроены на установленный интервал, после чего переключаются на другой интервал Скорость передачи в 250 Кбит/с (килобит в секунду) относит данный способ к разряду самых медленных. Но есть сети, построенные на его основе, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км на открытом пространстве и до 120 м внутри здания

8 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Типы беспроводных сетей локальные вычислительные сети расширенные локальные вычислительные сети мобильные сети (переносные компьютеры )

9 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Локальная вычислительная сеть Типичная беспроводная сеть выглядит и функционирует практически так же, как и обычная, за исключением среды передачи. Беспроводной сетевой адаптер с трансивером установлен в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

10 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Трансивер Трансивер - это устройство для подключения компьютера к сети, т.е. устройство, осуществляющее прием и передачу сигналов. Термин образован от двух английских слов передатчик-приемник (TRANSmitter-reCEIVER).

11 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Передача точка-точка Данный способ передачи несколько выходит за рамки существующего определения сети. Технология передачи точка-точка предусматривает обмен данными только между компьютерами, в отличие от взаимодействия между несколькими компьютерами и периферийными устройствами.

12 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Расширенные локальные сети Некоторые типы беспроводных компонентов способны функционировать в расширенных локальных вычислительных сетях так же, как их аналоги в кабельных сетях. Беспроводной мост, например, соединяет сети, находящиеся друг от друга на расстоянии до трех миль.

13 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Мобильные сети В беспроводных мобильных сетях в качестве среды передачи выступают телефонные системы и общественные службы. При этом используются: пакетное радио-соединение сотовые сети микроволновые системы

14 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Микроволновые системы Микроволновая система состоит из следующих компонентов: двух радио-трансиверов - один для генерации сигналов (передающая станция), а другой для приема (приемная станция); двух направленных антенн - они нацелены друг на друга так, чтобы осуществить прием сигналов, передаваемых трансиверами.

15 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Семейство стандартов IEEE Наименование технологии Разновидность технологии Скорость передачи данных, Мбит/с Наибольшее расстояние между компьютером и концентратором (точкой доступа) Тип кабеля/ частота радиоволн WLAN (IEEE ) (1997)1 или 2 Мбит/с 300 м 2.4 ГГц a6,12 и 24 Мбит/с и 5 необязательных - 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с 100 м (5 ГГц) 300 м (2.4 ГГц) 2,4 ГГц или 5 ГГц b (Wi-Fi) (1999) до 11 Мбит/с (автоматич. уменьшение скорости при ухудшении связи) 100 м 2.4 ГГц g (2002)До 22 Мбит/с 100 м 2.4 ГГц n (в разработке) До 320 Мбит/с 100 м (Bluetooth) До 721 Мбит/с До 10 м 2.4 ГГц (wireless personal area network - WPAN) (2003) До 55 Мбит/с До 100 м 2.4 ГГц, до 254 рабочих станций (WiMAX)До 70 Мбит/с До 50 км 2-11 ГГц

16 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Метод FHSS При методе FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) передача ведется обычными методами, как в традиционных узкополосных системах, но несущая частота сигнала периодически изменяется, что позволяет легко исправить ошибочно принятые на пораженной помехами частоте блоки, путем их повторной передачи на другой частотной позиции. Порядок следования частот должен быть одинаковым на передающей и приемной стороне или у всех устройств сети при сетевом варианте использования. Это достигается одинаковой настройкой аппаратуры и передачей специальных синхросигналов, определяющих моменты начала очередного цикла смены частот.

17 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Метод DSSS При методе DSSS каждый информационный символ представляется 11-разрядным кодом Баркера вида Коды Баркера обладают наилучшими среди известных псевдослучайных последовательностей свойствами шумоподобности, что и обусловило их применение в аппаратуре беспроводных сетей. Для передачи единичного и нулевого символов сообщения используются прямая и инверсная последовательности соответственно. Для модуляции несущего колебания в этом случае используются уже не исходные символы сообщения, а прямые или инверсные последовательности Баркера

18 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Формирование широкополосного сигнала по методу DSSS

19 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Безопасность сети Угрозу сетевой безопасности могут представлять природные явления и технические устройства, однако только люди внедряются в сеть для намеренного получения или уничтожения информации и именно они представляют наибольшую угрозу Нарушение физической целостности сети Прослушивание трафика сети Несанкционированное вторжение в сеть

20 каф. Выч. техники, тихоокеанский государственный университет, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г Заключение Беспроводная среда постепенно входит в нашу жизнь. Беспроводные компьютерные сети все шире распространяются в России и мире. Сдерживают распространение радиосетей большая (по сравнению с оборудованием проводных сетей) стоимость, необходимость регистрации радиооборудования, а также устойчивая репутация технологии с низким уровнем защиты.